羧甲基纤维素钠对土壤团粒结构及水分运动特性的-IngentaConnect.PDFVIP

第 31 卷 第 2 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.2 2015 年 1 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Jan. 2015 117 羧甲基纤维素钠对土壤团粒结构及水分运动特性的影响 1,2 2 2 2 吴军虎 ，陶汪海 ，王海洋 ，王全九 （1. 中科院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室，杨陵 712100 ； 2. 西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地，西安 710048 ） 摘 要：土壤改良剂的应用研究对改善土壤环境，促进作物生长有着重要意义。该文通过向土壤中添加不同质量的羧甲 基纤维素钠（sodium carboxyl methyl cellulose，简称 CMC ），研究了不同含量的 CMC 对土壤团粒结构及水分运动的影响。 结果表明：随着 CMC 含量的增大，土壤水稳性团聚体含量增大，土壤分形维数减小，土壤黏粒和粉粒比例减少，砂粒 比例增多，黏粒和粉粒均与土壤分形维数呈正相关关系，砂粒与分形维数呈负相关关系，黏粒含量对土壤分形维数影响 最为显著，土壤中＜0.1 mm 的颗粒含量减少，而≥0.1 mm 的颗粒含量均有不同程度的增加；随CMC 含量的增大，土壤 的入渗能力减弱，稳定入渗率显著减小，Philip 公式中吸渗率减小，Kostiakov 公式中的经验系数减小，经验指数增大； 随着 CMC 含量的增大，土壤的持水能力增强，van Genuchten 公式中土壤滞留含水率、饱和含水率及与进气值相关的系 数均有所增大，形状系数逐渐减小。该研究对可为 CMC 的田间土壤改良应用提供理论依据。 关键词：土壤；水分；土壤改良剂；羧甲基纤维素钠；团粒结构；分形维数 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2015.02.017 中图分类号：S152.4；S152.7 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2015)-02-0117-07 吴军虎，陶汪海，王海洋，等. 羧甲基纤维素钠对土壤团粒结构及水分运动特性的影响[J].农业工程学报，2015，31(2)： 117－123. Wu Junhu, Tao Wanghai, Wang Haiyang, et al. Influence of sodium carboxyl methyl cellulose on soil aggregate structure and soil water movement[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(2): 117－123. (in Chinese with English abstract) 水结合，在氢键与范德华力的作用下高分子聚合物相互 0 引 言 交错形成网状结构，从而可以与大量的水结合形成水凝 羧甲基纤维素是天然纤维素经碱化反应和醚化反应 胶。因此如果在土壤中加入 CMC，便可以结合土壤中的 改性得到的一种具有羧甲基结构的纤维素醚衍生物，分 水分，阻碍其蒸发，随着 CMC 被微生物降解水分又会重 子链上的羧基可以成盐，而具有实用价值的通常是其钠 新释放到土壤中[11] 。CMC 来源丰富，易被土壤中微生物 盐，即羧甲基纤维素钠（Na-CMC ），所以习惯上 CMC 所降解，且无毒，因此可以将其作为土壤改良剂[12-13] 。 就是指羧